新能源汽車上海地方法規(guī)涉水檢測經(jīng)驗淺析

李建華，張磊濤，付志軍，季明

新能源汽車上海地方法規(guī)涉水檢測經(jīng)驗淺析

李建華，張磊濤*，付志軍，季明

（浙江零跑科技有限公司，浙江 杭州 310051）

對新能源汽車上海地方法規(guī)涉水試驗部分進(jìn)行解讀，轉(zhuǎn)換成可操作的試驗指南。使用該指南分別在工廠和上海地標(biāo)指定涉水池進(jìn)行試驗，排查了幾個典型的車身密封問題點，另外發(fā)現(xiàn)涉水池尺寸差異會產(chǎn)生不同的試驗結(jié)果。調(diào)整工廠涉水試驗工況，提出匹配上海地方法規(guī)試驗的試驗指南，提高車身孔隙防水設(shè)計的離地最小高度界限要求，確保異地涉水池中的新車開發(fā)驗證工作也能完全滿足上海地方法規(guī)試驗要求。

上海地標(biāo)試驗；涉水試驗；試驗工況；漏水問題

前言

新能源汽車防水性能是一項重要的性能和安全指標(biāo)。國家對新能源汽車涉水過程中的電安全有嚴(yán)格要求，除國家法規(guī)[1]外，上海和北京兩地也有各自的地方法規(guī)要求[2-3]。新能源汽車若要在上海和北京地區(qū)銷售，必須順利通過當(dāng)?shù)氐姆ㄒ?guī)認(rèn)證。

新能源汽車的電安全問題與電池包、連接線路等防水設(shè)計密切相關(guān)[4]，這里不做過多介紹。乘客艙進(jìn)水時若不能及時排干，可能會引起車內(nèi)電器件短路或失效，同時會引起內(nèi)飾發(fā)霉、異味，甚至影響車輛的使用壽命。試驗過程中除了考核動力系統(tǒng)絕緣電阻值是否滿足要求外，乘客艙不允許進(jìn)水或允許極少量進(jìn)水也應(yīng)作為一項評價指標(biāo)[5]。

針對涉水試驗，新能源汽車往往直接把傳統(tǒng)汽車涉水試驗規(guī)范拿來使用，但在面對更加嚴(yán)格的地方法規(guī)檢測時，經(jīng)常會出現(xiàn)新漏水問題而導(dǎo)致無法順利通過認(rèn)證，這樣既浪費試驗資源又影響正常的車輛上市進(jìn)度。因此認(rèn)真研究地方法規(guī)要求，結(jié)合工廠現(xiàn)有資源形成可操作的試驗指南，使之應(yīng)用于新能源汽車防水性能開發(fā)過程中，從而保證車輛能夠順利通過法規(guī)認(rèn)證，這是每個新能源汽車水管理性能工作者都需要考慮的課題。

1 上海地方法規(guī)涉水試驗介紹

2012年10月，上海市經(jīng)濟(jì)與信息化委員會發(fā)布了《電動乘用車運行安全和維護(hù)保障技術(shù)規(guī)范》以下統(tǒng)稱上海地方法規(guī)。該法規(guī)考慮了上海等南方地區(qū)多橋梁、隧道、高架等復(fù)雜的交通特征和臺風(fēng)暴雨較多的天氣情況，有比較全面的代表性。試驗要求見表1。

表1 上海法規(guī)涉水試驗要求

工況水深/mm車速/（km/h）時間/min ①1503010 ②300≥5（前進(jìn)+倒退）20

注：涉水總時間指按照規(guī)定車速和行駛方向進(jìn)行涉水試驗時，在水中行駛的累積時間。

表2 國標(biāo)GB/T18384.3涉水試驗要求

工況水深/mm車速/（km/h）行駛距離/m時間/min 參數(shù)要求100205001.5

表1中規(guī)定了試驗的水深、對應(yīng)車速以及涉水總時間，但沒有明確涉水池尺寸，具體試驗操作步驟等詳細(xì)信息，不能有效指導(dǎo)車輛的涉水開發(fā)和驗證工作，需要進(jìn)一步進(jìn)行解讀。

圖1 某上海法規(guī)試驗涉水池

據(jù)了解，上海地方法規(guī)涉水試驗指定在第三方檢測機(jī)構(gòu)的場地上進(jìn)行，涉水池長約80 m，寬約3.5 m，見圖1。根據(jù)多次實地試驗操作經(jīng)驗，試驗指南可總結(jié)為：

（1）將涉水池深度設(shè)定為300 mm，駕駛員駕駛車輛從涉水池入口進(jìn)入涉水池底部，以大于等于5 km/h（5 km/h～10 km/h）的車速向前行駛，行駛到另一側(cè)后（注意不要上坡）掛倒擋，以大于等于5 km/h（5 km/h～10 km/h）車速倒回另一側(cè)（不要上坡），再掛前進(jìn)擋重復(fù)先前步驟，連續(xù)在水中行駛20 min為止。

（2）將涉水池水深設(shè)定為150 mm，駕駛員駕駛車輛從涉水池入口以最高30 km/h（車速一般在20 km/h到30 km/h之間）的車速在涉水池中快速通過，從出口出去后迅速從池外繞回入口，再以最高30 km/h車速重新進(jìn)入涉水池，連續(xù)循環(huán)試驗，直到車輛在涉水池中涉水總時間累積達(dá)到10 min為止（整個過程一般會持續(xù)1小時左右）。

可以看出，以上工況遠(yuǎn)比國標(biāo)（表2）要求嚴(yán)格。整車開發(fā)需要在研發(fā)過程的多個階段對車輛進(jìn)行涉水檢測和驗證，但大部分主機(jī)廠沒有長80 m的涉水池，因此研究如何依據(jù)現(xiàn)有場地資源,針對性的對標(biāo)上海地方法規(guī)涉水試驗顯得非常重要。

3 某新能源汽車涉水試驗

以某工廠長約20 m，寬約4 m的涉水池為例，見圖2。依照上海地方法規(guī)的涉水試驗工況對某新能源車進(jìn)行試驗，經(jīng)過多次試驗、整改、驗證，發(fā)現(xiàn)涉水過程中有如下幾個典型的漏水問題：

圖2 某工廠涉水池

（1）A柱內(nèi)鈑金和地板鈑金縫隙漏水。原因是鈑金縫隙被加強(qiáng)板遮擋，無法涂PVC膠，導(dǎo)致水從門檻內(nèi)經(jīng)過焊縫進(jìn)入車內(nèi)，屬于設(shè)計問題，解決辦法是修改、擴(kuò)大鈑金中間孔的尺寸，使工人手工方便涂膠密封。

圖3 A柱與地板縫隙漏水

（2）地板與門檻搭接處漏水。原因是此處鈑金制造過程中有變形、焊縫較大，焊縫搭接面涂膠量不足，屬于制造質(zhì)量問題，解決措施是增加涂膠直徑，檢查鈑金型面貼合度，全線檢測并返修，確保此處鈑金搭接的密封性。

圖4 座椅橫梁與門檻搭接處漏水

（3）空調(diào)膨脹閥前圍過孔漏水。原因是膨脹閥密封面橡膠墊太硬，不能很好貼合鈑金面，屬于設(shè)計問題，解決辦法是在橡膠墊內(nèi)側(cè)增加一層海綿。

圖5 空調(diào)膨脹閥前圍過孔漏水

（4）前圍線束過孔波紋管漏水。原因是波紋管無防水設(shè)計，導(dǎo)致水從機(jī)艙一側(cè)進(jìn)入波紋管內(nèi)部，然后直接漏水到車內(nèi)，屬于設(shè)計問題，解決辦法是在波紋管和包裹封皮內(nèi)部加防水泥，阻隔水路。

圖6 線束包裹皮漏水

（5）地板熱熔堵蓋漏水。原因是地板熱熔堵蓋受熱未膨脹，導(dǎo)致堵蓋未與孔邊緣密封，屬于零件質(zhì)量問題，加強(qiáng)對堵蓋質(zhì)量進(jìn)行控制，可防止類似問題發(fā)生。

圖7 前地板堵蓋

（6）轉(zhuǎn)向柱過孔漏水。原因是：①副車架與轉(zhuǎn)向器安裝孔尺寸偏差；②車身上的副車架安裝孔尺寸偏差；③總裝裝配誤差。解決措施是：①控制副車架上轉(zhuǎn)向器安裝孔和車身安裝孔尺寸制造尺寸；②副車架使用托盤輔助裝配，加強(qiáng)操作工人對裝配工藝的培訓(xùn)。

以上是車輛涉水試驗過程中較為常見的幾問題?？梢苑譃椋涸O(shè)計問題、制造質(zhì)量問題和零件質(zhì)量問題。設(shè)計問題一般在規(guī)定的周期成本內(nèi)完成整改即可解決。制造質(zhì)量和零件質(zhì)量問題相對復(fù)雜些，需要從設(shè)備檢具調(diào)整、作業(yè)流程優(yōu)化、工人技能培訓(xùn)、供應(yīng)商產(chǎn)品質(zhì)量管理、重點問題抽檢等幾個方面采取措施才能徹底解決。

在工廠的涉水池中，經(jīng)過多次的排查、整改、驗證等措施，可以順利解決發(fā)現(xiàn)的漏水問題，但這是否保證一定能滿足上海地方法規(guī)試驗，仍需要進(jìn)一步驗證。

圖8 副車架-轉(zhuǎn)向機(jī)-車身安裝孔

4 涉水試驗對標(biāo)及工況改進(jìn)

抽取一輛在工廠檢測不漏水的樣車，轉(zhuǎn)場到上海地方法規(guī)指定試驗場進(jìn)行第二次檢測，發(fā)現(xiàn)水深150 mm，車速30 km/h的工況未出現(xiàn)漏水問題，但在水深300 mm，車速5 km/h的工況出現(xiàn)車內(nèi)漏水問題。

圖9 涉水試驗現(xiàn)場

現(xiàn)場排查發(fā)現(xiàn)，在車內(nèi)離地高度約320 mm處的A柱內(nèi)側(cè)鈑金上有幾個開孔未有效封堵，導(dǎo)致漏水到地毯表面，而這幾個孔在工廠試驗過程中并未發(fā)現(xiàn)漏水，更換司機(jī)后漏水問題仍然存在。同一個駕駛員，使用相同工況，駕駛同一輛車，分別在不同涉水池中做試驗，發(fā)現(xiàn)有不同的結(jié)果。這說明涉水池尺寸可能是引起該問題的主要因素。

圖10 線束搭鐵孔漏水

分析認(rèn)為，地標(biāo)試驗涉水池長且窄，車輛在300 mm深的水池中行駛，行駛中的波浪和水壓會促使水從鈑金縫、堵蓋或卡扣縫隙里快速進(jìn)入門檻內(nèi)，且水進(jìn)入門檻內(nèi)后單方向較長時間的行駛會在門檻內(nèi)部形成較高的波浪，從而會超過300 mm以上，最后導(dǎo)致320 mm高處的孔漏水。

由此看來，不考慮涉水池尺寸差異，單純照搬上海地方法規(guī)試驗工況，會造成某些漏水問題漏報。工廠涉水試驗應(yīng)該使用相對更嚴(yán)格的工況。為保險起見，將工廠涉水試驗300 mm水深的工況改成350 mm，其它保持不變，就可以在工廠預(yù)先發(fā)現(xiàn)350 mm以下的鈑金孔泄露問題，見表3。

表3 優(yōu)化后涉水試驗要求

工況水深/mm車速/（km/h）時間/min ①1503010 ②3505～1020

注：①中10 min表示車輛在水中停留合計時間；②中20 min表示車輛在池底往返合計時間。

另外，離地高度350 mm以下的車身孔都將存在漏水風(fēng)險。可以對車身孔洞密封設(shè)計做校核規(guī)定：除常規(guī)的前圍板、輪罩等容易被淋雨涉水碰到的濕區(qū)部位需要重點考慮過孔防水外，車內(nèi)離地350 mm以下的鈑金孔，只要連通到門檻或車外，都需要進(jìn)行密封處理。只有這樣，才能從設(shè)計上保證整車順利通過上海地方法規(guī)試驗。

5 結(jié)束語

以上海地方法規(guī)為例，通過法規(guī)解讀、對比試驗、問題整改、工況修正和重復(fù)驗證等手段，得到以下研究結(jié)果：

（1）發(fā)現(xiàn)并解決了若干典型的車輛漏水問題；

（2）把空泛的規(guī)范轉(zhuǎn)換成可操作、針對工廠實際情況的試驗指南；

（3）提出了車內(nèi)車身孔隙防水設(shè)計的離地最小高度要求。

這對如何利用現(xiàn)有涉水池資源進(jìn)行針對性的涉水性能開發(fā)，有效促使新車順利通過法規(guī)認(rèn)證都具有借鑒意義。

[1] 中華人民共和國工業(yè)和信息化部.電動汽車安全要求第3部分:人員觸電防護(hù):GBT 18384.3—2015[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2015.

[2] 上海質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.電動乘用車示范運行安全和維護(hù)保障技術(shù)規(guī)范:DB31/T634—2012[S].上海:上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會, 2012.

[3] 北京市發(fā)展和改革委員會（信委發(fā)〔2014〕12號）.北京市示范應(yīng)用新能源小客車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品審核備案管理細(xì)則[EB/OL]. (2014-2-11)[2019-11-13].http://jxj.beijing.gov.cn/zcjd/zcwj/bjszc/201911/t2019 1113511221.html.

[4] 周科,姚波,葉磊.電動客車防水性能試驗研究[J].汽車實用技術(shù),2017(08):184-185.

[5] 李仲奎,勾趙亮,徐澤彬,等.電動汽車乘客艙進(jìn)水問題的分析與解決[J].汽車零部件,2017(03):62-67.

The Experience of New Energy Vehicles Wading Test According to Shanghai Local Regulations

LI Jianhua, ZHANG Leitao*, FU Zhijun, JI Ming

( Zhejiang Leapmotor Technology Co., Ltd., Zhejiang Hangzhou 310051 )

Analysis the wading test requirement of Shanghai local regulations and convert it to operable guidelines. Do the wading test both in factory pool and shanghai local designated-pool by the guidelines. Settle several typical leakage issues and find that wading pool with different size may cause different leaking result. Propose adjusted guidelines and more strictly holes-sealing requirement to ensure the new energy vehicle can meet the requirement of Shanghai local regulations.

Shanghai local regulations; Wading test; Test condition; Water leakage issues

U467

A

1671-7988(2021)20-138-04

U467

A

1671-7988(2021)20-138-04

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.020.034

李建華，就職于浙江零跑科技有限公司。

張磊濤，就職于浙江零跑科技有限公司性能集成部，從事整車密封性、水管理等相關(guān)性能開發(fā)工作。